《电工学(少学时)》第三章正弦量的相量表示法
学习目标: 1. 掌握复数的基本知识。
2 .掌握正弦量的相量表示法。
重点:正弦量的相量表示法。
难点:相量图
一、相量法的引入
一个正弦量可以用三角函数式表示,也可以用正弦曲线表示。
但是用这两种方法进行正弦量的计算是很繁琐的,有必要研究如何简化。
由于在正弦交流电路中 , 所有的电压、电流都是同频率的正弦量,所以要确定这些正弦量,只要确定它们的有效值和初相就可以了。
相量法就是用复数来表示正弦量。
使正弦交流电路的稳态分析与计算转化为复数运算的一种方法。
二、复数概述
1 .复数:形如的式子称为复数,为复数的实部,为复数的虚部,、
均为实数,为虚数单位。
图 4-3 复数的图示法
2 .复数的图示法
式中为复数 A 的模,为复数 A 的辐角。
3 .复数的表示形式及其相互转换
其中代数式常用于复数的加减运算,极坐标式常用于复数的乘除运算。
4 .复数的运算法则
①相等条件:实部和虚部分别相等(或模和辐角分别相等)。
②加减运算:实部和实部相加(减),虚部和虚部相加(减)。
③乘法运算:模和模相乘,辐角和辐角相加。
④ 除法运算:模和模相除,辐角和辐角相减。
三、相量表示法
1 .正弦量与复数的关系
= sin( ψ )= [ ]= [ ]
正弦电压等于复数函数的虚部,该复数函数包含了正弦量的三要素。
2 .相量 ---- 分有效值相量和最大值相量
① 有效值相量:= / ψ
② 最大值相量:= / ψ
3 .相量图
在复平面上用一条有向线段表示相量。
相量的长度是正弦量的有效值I ,相量与正实轴的夹角是正弦量的初相。
这种表示相量的图称为相量图。
例 4-4 :。
写出表示 1 和2 的相量,画相量图。
解: 1 =100 /60 ° V
2 =50 /-60 ° V
相量图见图 4-4 。
例 4-5: 已知 1 =100 sin A , 2 =100 sin( -120 ° )A ,试用相量法求 1 + 2 ,画相量图。
解: 1 =100 /0 °A 2 =100 /-120 ° A
1 +
2 =100 /0 ° + 100 /-120 ° =100 /-60 ° A
1 +
2 =100 sin( -60 ° )A
相量图见图 4-5 。
作业: 4-5 、 4-7 、 4-8。